Рассматриваемые ниже понятия, с помощью которых уточняют представление о системе и характеризуют ее строение и функционирование, тесно связаны между собой и, по мнению ряда ученых (в том числе Л. фон Берталанфи), не могут быть определены независимо, а определяются одно через другое, уточняя друг друга. Поэтому принятую нами последовательность изложения понятий следует считать условной.
Элемент. Под элементом принято понимать простейшую неделимую часть системы. Ответ на вопрос, что является такой частью, может быть неоднозначным и зависит от цели рассмотрения объекта как системы, от аспекта его изучения или от точки зрения на него. Таким образом, под элементом следует понимать предел членения системы с точки зрения решения конкретной задачи или с точки зрения поставленной цели.
Систему можно расчленить на элементы различными способами в зависимости от формулировки цели и ее уточнения в процессе исследования.
Подсистема. Система может быть разделена на элементы не сразу, а последовательным расчленением на подсистемы, которые представляют собой компоненты более крупные, чем элементы, и в то же время более детальные, чем система в целом. Возможность деления системы на подсистемы связана с выделением совокупностей взаимосвязанных элементов, способных выполнять относительно независимые функции, направленные на достижение общей цели системы. Названием подсистема подчеркивается, что такая часть должна обладать свойствами системы (в частности, свойством целостности, рассматриваемым ниже) и иметь свою подцель. Этим подсистема отличается от простой группы элементов, для которой не сформулирована подцель и не выполняются свойства целостности (для такой группы используется название компоненты).
Структура. Как уже говорилось, система может быть определена простым перечислением элементов, входящих в нее и взаимодействующих таким образом, что это приводит к образованию системных свойств, или "черным ящиком" со входами и выходами, взаимодействующими со средой. Однако при исследовании объекта ставится задача не просто отделить объект от среды, а требуется выяснить более детально, что представляет собой объект или процесс, что в нем обеспечивает выполнение поставленной цели.
Если для решения задачи оказывается достаточным определить элементы и связи между ними и этих элементов и связей относительно немного, то других понятий и не требуется. Однако, как правило, элементов оказывается очень много, они неоднородны и возникает необходимость многоступенчатого расчленения системы. В этом случае вводится понятие структуры. Структура отражает наиболее существенные взаимоотношения между элементами и их группами (компонентами, подсистемами), которые мало меняются при изменениях в системе и обеспечивают существование системы и ее основных свойств.
В большинстве случаев понятие структуры принято связывать с графическим отображением. Однако это не обязательно. Структура может быть представлена также в виде теоретико-множественных описаний, в виде матриц, графов и других языков моделирования структур (некоторые из них рассмотрим ниже).
Структурные связи относительно независимы от элементов и могут выступать как инвариант при переходе от одной системы к другой. Благодаря этому закономерности, полученные при изучении систем, отображающих объекты одной природы, могут быть использованы при исследовании систем, отображающих объекты другой физической природы (если, конечно, они зафиксированы в структуре).
Структуру часто стремятся представить в виде иерархии. Термин иерархия ("многоступенчатость", "служебная лестница") определяет упорядоченность компонентов по степени важности. Между уровнями иерархической структуры могут существовать взаимоотношения строгого подчинения компонентов (узлов) нижележащего уровня одному из компонентов вышележащего уровня, т. е. отношения так называемого древовидного порядка. Такие иерархии называют сильными или иерархиями типа "дерева". Они имеют ряд особенностей, делающих их удобным средством представления систем управления (некоторые из этих особенностей будут рассмотрены ниже). Однако между уровнями иерархической структуры не обязательно должны существовать взаимоотношения строго древовидного порядка. Могут быть связи и в пределах одного уровня иерархии. Один и тот же узел нижележащего уровня иерархии может быть одновременно подчинен нескольким узлам вышележащего уровня. Такие структуры называют иерархическими структурами со слабыми связями. Между уровнями иерархической структуры могут существовать и более сложные взаимоотношения (например, иерархии типа "страт", "слоев", "эшелонов").
Одна и та же система может быть представлена разными структурами в зависимости от этапа отображения объекта или процесса в виде системы, от аспекта представления системы, цели ее создания.
Связь. Понятие связь входит в любое определение системы наряду с понятием элемент и обеспечивает возникновение и сохранение структуры и целостных свойств системы. Это понятие одновременно характеризует и строение (статику), и функци-онирование (динамику) системы.
Как уже отмечалось, в настоящее время нет единства в трактовке понятий связь и отношение, не решены вопросы достаточности сети связей для того, чтобы систему можно было считать системой. Мы не будем здесь рассматривать точки зрения по этим вопросам, не будем также рассматривать подходы к классификации связей, а приведем лишь некоторые, наиболее исследованные способы выделения разновидностей связей, чтобы дать более полное представление об этом понятии.
Связь можно охарактеризовать направлением, силой, характером (или видом). По первым двум признакам связи можно разделить на направленные и ненаправленные, сильные и слабые (можно в принципе ввести "шкалу" силы связи для конкретной задачи; в дальнейшем будет рассмотрено понятие вектора логической связи и ее величины), а по характеру - на связи подчинения, связи порождения (или генетические), равноправные (или безразличные), связи управления. Некоторые из этих типов можно разделить более детально: например, связи подчинения могут быть - типа "часть - целое", "род - вид", связи порождения - типа "причина - следствие". Связи можно разделить также по месту приложения (внутренние и внешние), по направленности процессов в системе в целом или в отдельных ее подсистемах (прямые и обратные) и по некоторым более частным признакам.
Связи в конкретных системах могут быть одновременно охарактеризованы несколькими из названных признаков. Соответственно можно образовать столько классов связей, сколько возможно сочетаний признаков, исключая несовместные сочетания.
Очень важную роль в системах играет понятие обратной связи, хорошо знакомое всем инженерам. Это понятие, легко иллюстри-руемое на примерах технических устройств, не всегда можно применить в организационных системах. Исследованию этого понятия большое внимание уделяет кибернетика, которая изучает возможность перенесения механизмов обратной связи, характерных для объектов одной физической природы, на объекты другой природы. Обратная связь является основой саморегулирования и развития систем, приспособления их к меняющимся условиям существования.
При практическом использовании этого понятия в организацион-ных системах важно учитывать и реализовывать все элементы цепи обратной связи, не забывать ее "замкнуть", а не ограничиваться только фиксацией рассогласования. Для описания функционирования организационных систем применяют также другие понятия, заимствованные теорией систем у технических дисциплин или у наук о человеке и животных, такие, как состояние, поведение, равновесие, устойчивость, развитие, цель.
Состояние. Понятием состояние обычно характеризуют мгновенные параметры системы, как бы "срез" системы, остановку в ее развитии. Его определяют либо через входные воздействия и выходные сигналы, либо через макропараметры, макросвойства системы (например, давление, скорость, ускорение). Так, о состоянии покоя говорят стабильные входные воздействия и выходные сигналы; о состоянии равномерного прямолинейного движения - стабильная скорость и т. п.
Более полно понятие состояние s можно определить, если рассмотреть элементы (или компоненты, функциональные блоки), определяющие состояние, учесть, что "входы" можно разделить на управляющие u и возмущающие ? (неконтролируемые) и что "выходы" y (выходные результаты, сигналы) зависят от s, u и ?, т. е. yt = f(st, ut, ?t ). Тогда в зависимости от задачи состояние может быть определено как { s, u}, { s, u, y} или { s, u, ?, y}.
Поведение. Если система способна переходить из одного состояния в другое (например, s1 > s2 > s3), то говорят что она обладает поведением. Этим понятием пользуются, когда неизвестны закономерности переходов из одного состояния в другое. Тогда говорят, что система обладает каким-то поведением и выясняют его закономерности. С учетом введенных выше обозначений поведение можно представить как функцию st = f(st-1, ut, ?t).
Равновесие. Понятие равновесия определяют как способность системы в отсутствие внешних возмущающих воздействий (или при постоянных воздействиях) сохранять свое состояние сколь угодно долго. Поясняют обычно это понятие на примерах, особенно для сложных социально-экономических систем.
Устойчивость. Способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних возмущающих воздействий, называют устой-чивостью. Эта способность обычно присуща системам при постоян-ном u только если отклонения не превышают некоторого предела.
Состояние равновесия, в которое система способна возвращаться, по аналогии с техническими устройствами называют устойчивым состоянием равновесия. Соответственно в сложной системе возможны неустойчивые состояния, или состояния равновесия, возврат в которые сопровождается колебательным процессом. Равновесие и устойчивость в экономических и организационных системах - гораздо более сложные понятия, чем в технике, и до недавнего времени ими пользовались только для некоторого предварительного описательного представления о системе. В последнее время появились попытки формализованного отображения этих процессов и в сложных организационных системах, помогающие выявлять параметры, влияющие на их протекание и взаимосвязь.
Развитие. Исследованию процесса развития, соотношения процессов развития и устойчивости, изучению механизмов, лежащих в их основе, уделяют в теории систем большое внимание. Понятие развитие помогает объяснить сложные динамические и информа-ционные процессы в природе и обществе. В п.4 будет охарактеризован класс развивающихся систем, а примеры формализованного представления и исследования процессов развития и устойчивости будут рассмотрены в ч. II и III.
Цель. Применение понятия цель и связанных с ним понятий целенаправленности, целеустремленности, целесообразности обычно сдерживается трудностью их однозначного толкования в конкретных условиях. Это связано с тем, что процесс целеобразования и соответствующий ему процесс обоснования целей в организационных: системах весьма сложен и не до конца изучен. Его исследованию большое внимание уделяется в психологии, философии, кибернетике.
В это понятие в зависимости oт степени познания объекта и этапа исследования вкладывают различные оттенки - от идеальных устремлений (цель - "выражение активности сознания" , "человек и социальные системы вправе формулировать цели, достижение которых невозможно, но к которым можно непрерывно приближаться") до конкретных целей-результатов, достижимых в пределах некоторого интервала времени [15], которые иногда даже формулируются в терминах конечного продукта деятельности. Иногда в одной и той же формулировке понятие цель как бы трансформируется, принимая различные оттенки в пределах условной "шкалы" - от идеальных устремлений к материальному воплощению. Например, в [10] цель определяется как "то, к чему стремится, чему поклоняется и за что борется человек", в [16] под целью понимается "модель желаемого будущего" (при этом: в понятие "модель" можно вкладывать различные оттенки реализуемости) и, кроме того, вводится понятие, характеризующее разновидность цели ("мечта - это цель, не обеспеченная средствами ее достижения").
Таким образом, в понятии цели с момента его возникновения заключено противоречие: - необходимость одновременно быть "опережаю-щей идеей" и отражать материальное воплощение этой идеи. В Большой Советской Энциклопедии цель определяется как "заранее мыслимый результат сознательной деятельности человека" ("заранее мыслимый", но все же "результат", воплощение).
Рассмотренное диалектическое противоречие, заключенное в понятие цель, очень важно понимать и учитывать при системных исследованиях, при формировании коллективного мнения в процессе принятия решения. В практических применениях нужно прежде всего оговаривать, в каком смысле на данном этапе рассмотрения системы используется понятие цель, что в большей степени должно быть отражено в ее формулировке - идеальное устремление, которое позволяет коллективу увидеть перспективы, или реальные возможности, обеспечивающие своевременность завершения очередного этапа на пути к идеальным устремлениям.
В принципе поведение одной и той же системы может быть описано и в терминах цели и в терминах целевых функционалов, связывающих цели со средствами их достижения, и без упоминания понятия цель, в терминах непосредственного влияния одних элементов или описывающих их параметров на другие, и в терминах пространства состояний (или, как иногда говорят, каузально [11]). В силу этого одна и та же ситуация может быть представлена тем или иным способом, в зависимости от склонностей и предшествующего опыта исследователя. В большинстве практических случаев лучше понять и описать будущее состояние системы позволяет сочетание этих представлений. В настоящее время все больше внимания уделяется иссле-дованию закономерностей целеобразования и представления целей в конкретных условиях. В зависимости от сложности исследуемых объектов и проблем цель может представляться по-разному. Способы представления целей в системах разных классов рассматриваются в п.1.4, закономерности целеобразования - в п.1.3.
|
|
